per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
2
13
2163
Research Paper
بهینهسازی مکانیابی ایستگاههای پایش کیفی منابع آب زیرزمینی با استفاده از تئوری آنتروپی
Optimal Groundwater Monitoring Network Design Using the Entropy Theory
فریبرز معصومی
1
رضا کراچیان
kerachian@ut.ac.ir
2
دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران
استادیار و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیر ساختها، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران
ارزیابی کارآیی سامانههای پایش کیفی منابع آب و بهبود مؤلفههای مختلف این سامانهها مانند مکانیابی بهینه ایستگاههای پایش از اهمیت ویژهای برخوردار است. دلیل اصلی اهمیت این موضوع، هزینههای قابل توجه این سامانهها میباشد. به طوری که کاهش اطلاعات مازاد میتواند در کاهش هزینههای سامانه، بدون کاهش میزان و دقت اطلاعات حاصل، تأثیر قابل توجهی داشته باشد. همچنین پیشنهاد تأسیس ایستگاههای جدید میتواند کمبودهای اطلاعاتی را پوشش دهد. سامانههای منابع آب و محیط زیست معمولاً سامانههایی پیچیده و غیرخطی میباشند و تقریباً در هیچ یک از این سامانهها، اطلاعات کافی برای توصیف رفتارهای احتمالی وجود ندارد. تئوری آنتروپی، یکی از روشهای موجود برای ارزیابی عدم قطعیت موجود در سامانههای منابع آب با استفاده از اطلاعات محدود موجود میباشد. در این مقاله سعی شده است با استفاده از تئوری آنتروپی گسسته، کارآیی سامانه پایش کیفی منابع آب زیرزمینی دشت تهران ارزیابی شود و یک روش جدید برای بهنگامسازی موقعیت ایستگاههای پایش ارائه گردد. در روش پیشنهادی، یک منحنی که نشان دهنده شاخص انتقال اطلاعات بر حسب منحنی T-D برای تمامی ایستگاهها است، برای هر متغیر کیفی محاسبه و ترسیم میشود. برای در نظر گرفتن عدم قطعیت موجود در مشخصات این منحنی، از تئوری مجموعههای فازی استفاده میشود. یک مدل الگوریتم ژنتیک هیبریدی نیز برای بهینه کردن فاصله بین ایستگاههای پایش کیفی با توجه به وزن و اهمیت نسبی هر یک از متغیرهای کیفی شاخص ارائه میگردد. نتایج حاصل از این مقاله نشان دهنده کارآیی مناسب الگوریتم پیشنهادی در ارزیابی و بهنگام سازی سامانههای پایش کیفی منابع آب زیرزمینی میباشد.
This paper presents a methodology for optimal design of groundwater monitoring networks using the criteria of maximizing information and minimizing monitoring cost. The measure of Transinformation in the Discrete Entropy Theory is used for quantifying the efficiency of the monitoring network. The existing uncertainty in the Transinformation-Distance (T-D) curve is incorporated using the fuzzy set theory. The fuzzy T-D curve is then used in a multi-objective GA-based optimization model, which provides the best locations for monitoring stations. The proposed methodology is applied to groundwater resources in the southern part of Tehran, Iran. The results show the applicability and the efficiency of the model for the optimal design of groundwater monitoring systems.
https://www.wwjournal.ir/article_2163_aa7524bb058e38e046601dff13c70551.pdf
سامانه پایش کیفی
منابع آب زیرزمینی
متغیرهای کیفی
تئوری آنتروپی گسسته
تئوری مجموعههای فازی
الگوریتم ژنتیک
Groundwater Quality Monitoring
Discrete Entropy
Transinformation
Fuzzy Set Theory
Genetic algorithm
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
13
22
2164
Research Paper
طراحی نمونهبرداری چند هدفه برای واسنجی مدل شبکه توزیع آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی
Multiobjecitve Sampling Design for Calibration of Water Distribution Network Model Using Genetic Algorithm and Neural Network
کوروش بهزادیان
k.behzadian-moghadam@exeter.ac.uk
1
عبدا… اردشیر
2
کاندیدای دکترای مهندسی آب دانشگاه صنعتی امیرکبیر
استادیار دانشکده عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر
در این مقاله یک مدل بهینهسازی چندهدفة نوین برای انتخاب نقاط بهینه در شبکه توزیع آب بهمنظور نصب ابزارهای اندازهگیری فشار ارائه میشود. دادههای فشارسنجی جمعآوری شده در نقاط منتخب (بهینه) میتواند بعداً برای واسنجی مدل مورد استفاده قرار گیرد. توابع هدف، افزایش دقت پیشبینی مدل واسنجی شده و کاهش هزینه کل نمونهبرداری میباشند. به منظور کاهش زمان اجرا، مدل بهینهسازی چندهدفه با تلفیقی از الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی سازگار توسعه یافته است. شبکه عصبی پس از پیشرفت چند نسل اولیه الگوریتم ژنتیک به صورت اولیه آموزش دیده و پس از تولید تعداد مشخصی از جوابهای تحلیل شده با مدل کامل به صورت دورهای در طی الگوریتم ژنتیک آموزش مجدد داده میشود تا بهروز گردد. شبکه عصبی آموزشدیده در طی پیشرفت الگوریتم ژنتیک جایگزین محاسبه تابع هدف بخشی از کروموزومهای یک نسل میگردد. استفاده از حافظه نهانی سبب جلوگیری از ارزیابی تابع هدف جوابهای تکراری در طی الگوریتم میشود. جواب مدل بهینهسازی به صورت مجموعه نقاط غیرپست (رویه بهینه پارتو) نسبت به دو تابع هدف به دست میآید. نتایج نشان میدهد تلفیق شبکههای عصبی مصنوعی در مدل بهینهسازی الگوریتم ژنتیک برای برآورد تابع هدف بخشی از جوابها، کاهش چشمگیری در زمان اجرا دارد و میتواند در کاهش زمان اجرای مدلهای بهینهسازی با زمان اجرای طولانی بسیار نویدبخش باشد.
In this paper, a novel multiobjective optimization model is presented for selecting optimal locations in the water distribution network (WDN) with the aim of installing pressure loggers. The pressure data collected at optimal locations will be used later on in the calibration of the proposed WDN model. Objective functions consist of maximization of calibrated model prediction accuracy and minimization of the total cost for sampling design. In order to decrease the model run time, an optimization model has been developed using multiobjective genetic algorithm and adaptive neural network (MOGA-ANN). Neural networks (NNs) are initially trained after a number of initial GA generations and periodically retrained and updated after generation of a specified number of full model-analyzed solutions. Trained NNs are replaced with the fitness evaluation of some chromosomes within the GA progress. Using cache prevents objective function evaluation of repetitive chromosomes within GA. Optimal solutions are obtained through pareto-optimal front with respect to the two objective functions. Results show that jointing NNs in MOGA for approximating portions of chromosomes’ fitness in each generation leads to considerable savings in model run time and can be promising for reducing run-time in optimization models with significant computational effort.
https://www.wwjournal.ir/article_2164_5065aec168a9d7b73ae0692a56d0a9aa.pdf
طراحی نمونهبرداری
شبکههای توزیع آب
واسنجی
الگوریتم ژنتیک
شبکه عصبی
Sampling Design
Water Distribution Network
Calibration
Genetic algorithm
Neural Network
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
23
29
2165
Research Paper
بررسی کیفیت میکربی آب شرب روستایی کشور در سال 1385 (تنگناها، تهدیدها و فرصتها)
A 2006 Survey of Drinking Water Microbial Quality in Rural Areas in IRAN (Limitations, Challenges, and Opportunities)
مجید قنادی
abfmgz@nww.co.ir
1
محمدرضا محبی
mohebbi.moh@gmail.com
2
مدیر دفتر نظارت بر بهداشت آب و فاضلاب، شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور
کارشناس ارشد دفتر نظارت بر بهداشت آب و فاضلاب، شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور
در پایان سال 1385 تعداد آزمایشگاههای روستایی کشور با رشدی معادل 87/93 درصد نسبت به سال 1382 از 90 واحد به 166 واحد رسید و میانگین کشوری شاخصهای کیفیت میکربی آب شرب روستایی در فاصله سالهای 1383 و 1385در بخش کلر باقیمانده از 90/13 به 91/43 درصد و فقدان باکتری شاخص اشریشیاکلی از 84/37 به 93/07 درصد افزایش یافت. با درج آزمون کدورت در سرفصل شاخصهای میکربی و الزام به انجام آن، شاخص مطلوبیت کدورت از دیدگاه بهداشتی (کمتر از NTU 1) به 72/69 درصد و از نظر مقبولیت عمومی و استاندارد (کمتر از NTU 5) به 95/6 درصد رسید. بهرغم این دستاوردها، نقیصههای متعددی از جمله عدم کفایت تعداد نمونهبرداری و تأخیر در انجام و گزارش آزمونها قضاوت متقن پیرامون شاخصهای کیفیت میکربی آب شرب روستایی را با تردید مواجه میسازد. نبود مستندهای اجرایی متناسب با شرایط روستایی و نیازهای کارکنان در صف در یک سو و از دیگر سو پراکندگی و گستردگی روستاها و فقدان نظارت مورد انتظار ناشی از نبود یا کمبود نیروی انسانی متخصص و احساس کهتری آن، فرسودگی تأسیسات و عدم نگهداری و راهبری صحیح آنها همراه با ضعف در ثبت و گزارش فعالیتها از جمله نقیصههای پیشرو است. برای جبران این نقیصهها تمهیدهایی همچون پیریزی ستاد ملی کمیته تخصصی بهداشت آب روستایی، برنامهریزی برای توسعه ایستگاههای کلرزنی و آزمایشگاههای ثابت، پیریزی سرفصل نوین آزمایشگاههای سیار، تلاش برای اعمال انضباط در پردازش، تحلیل و بازخورد اطلاعات، توانمند ساختن کارکنان در صف، تدوین و ترجمه مستندهای مدیریتی و فنی مورد نیاز، کنترلهای هوشمندانه ستادی و... پیشبینی شده و در دست اجراست
In the first quarter of the year 2007, the number of rural laboratories had grown from 90 units in the year 2003 to 166 units, showing a 87.93% growth while the quality parameters in the years 2004 and 2006 increased from 90.13 to 91.43% for residual chlorine and from 84.37 to 93.07% for lack of E.coli. Considering turbidity as the most important criterion, the indicator for acceptability of turbidity in terms of health (Turbidity <1NTU) reached 72.69% while its public acceptability and standard compliance (Turbidity <5NTU) reached 95.60%. Despite these achievements, there exist many shortcomings including inadequate samplings, delays in conducting tests, and retarded reports, which make it difficult to arrive at definitive judgments of rural water microbial quality. Other inadequacies awaiting immediate remedial measures include: lack of procedural documents for the special conditions in rural areas, qualifications of the personnel on the ground, dispersion of rural areas and the vastness of the country, inadequate monitoring due to shortage of specialists and their feeling of incompetence, worn-out installations and their improper maintenance and operation, and flaws in the recording and reporting activities. The following provisions are recommended to be made in order to properly address these shortcomings: setting up a national specialized committee on rural water quality; development of chlorination units and permanent laboratories; compiling new standards and guidelines for mobile labs; efforts to exercising greater discipline in data processing, analysis, and feedback; empowerment and training of staff; translation and documentation of managerial and technical documents required, and exercising intelligent central controls and monitoring.
https://www.wwjournal.ir/article_2165_e9b7bd214bbd4bd4e0977bf8f3a8e1a5.pdf
روستا
آب آشامیدنی
کیفیت میکربی
کلر باقیمانده
کدورت
Rural
Drinking Water
Microbial Quality
Residual Chlorine
Turbidity
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
30
37
2166
Research Paper
بررسی راندمان حذف رنگ آزوی راکتیو از فاضلاب به وسیله سیستم بیهوازیABR
Decolorization and Biological Degradation of AZO Dye Reactive Red2 in Anaerobic Baffled Reactors
ابوالفضل نعیمآبادی
hnaimabadi@yahoo.com
1
حسین موحدیان عطار
2
کارشناس ارشد بهداشت محیط و عضو هیئت علمی دانشکده علوم پزشکی خراسان شمالی
دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
ترکیبات آزو به ملکولهایی که دارای یک یا چند پیوند آزویک (-N=N-) باشند اطلاق میگردد. پیوندهای مزبور ساختارهای حلقوی را به یکدیگر متصل میکنند. این رنگها بزرگترین طبقه رنگهای مورد استفاده در نساجی و دیگر صنایع میباشند. در صنایع نساجی حدود 15 درصد از رنگزاهای مصرفی طی فرآیند رنگرزی وارد پسابهای نساجی میشوند. رهاسازی این ترکیبات در محیط بسیار نامطلوب است، زیرا تعدادی از این رنگها و محصولات حاصل از تجزیه آنها، برای موجودات زنده اثرات سمی و جهشزا دارند. روشهای بیولوژیکی برای حذف این مواد به خاطر راهبری آسان، و عدم نیاز به مواد شیمیایی و هزینه کمتر، روشهای مناسبتری هستند. اساس حذف رنگهای آزو به وسیله سیستمهای بیولوژیکی، احیای بیهوازی رنگهای آزو و سپس معدنیسازی آمینهای آروماتیک به وسیله سیستمهای هوازی میباشد. سیستم بافلدار بیهوازی (ABR) یک راکتور بیهوازی با بار آلی بالا است که از 3 تا 8 اتاقک تشکیل شده است. هدف از این تحقیق بررسی راندمان حذف رنگ آزو و همچنین حذف CODفاضلاب به وسیله سیستم بیهوازی ABR میباشد. در این طرح از یک راکتور بیهوازی ABR با حجم مفید 13/5 لیتر و زمان ماند 24 ساعت استفاده شد. این راکتور ابتدا با فاضلاب سنتزی بارگیری شد سپس به فاضلاب سنتزی، رنگ آزوی قرمز C.I.Reactive Red2که در صنایع نساجی کاربرد زیادی دارد اضافه شد و درصد حذف رنگ وCOD مشخص گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که میانگین راندمان حذف رنگ در سیستم بیهوازی بافلدار ABR، 89/5 درصد و همچنین میانگین درصد حذف COD در این راکتور 54/5 میباشد. سیستم بیهوازی ABR به علت توانایی در شکستن پیوندهای آزو، قدرت رنگبری بیشتری نسبت به سیستمهای هوازی دارد. ضمناً با بررسی نتایج مشاهده گردید که افزایش غلظت رنگ ورودی تأثیر محسوسی بر راندمان حذف COD در راکتور ABR ندارد. همچنین بیشترین درصد حذف رنگ در اتاقکهای ابتدایی راکتور ABR دیده شد.
Azo compounds are molecules with one or more azo (-N=N-) bridges linking substituted aromatic structures. They represent the largest class of dyes used in textile-processing and other industries. In the textile industry, about 15 percent of the dyestuff annually consumed in the dying process finds its way into plant effluent. Release of these compounds into the environment is undesirable because many azo dyes and their products are toxic and/or mutagenic to life. There are several physicochemical and biological methods for dye removal in aquatic environments. Removal of azo dyes in biological systems is based on anaerobic reduction of azo dyes and then mineralization of aromatic amines by aerobic systems. ABR is an anaerobic reactor with a high organic load consisting of 3 to 8 compartments across which wastewater flows. It is the aim of this investigation to study the dye and COD removal efficiencies of the ABR system. An ABR reactor with a capacity of 13.5 L and aretention time of 24 hours was used in this study. After starting up, seeding, and loading with synthetic wastewater, Reactive Red 2 (commonly used in the textile industry) was introduced into the ABR reactor. Following the start-up period, dye and COD removal efficiencies of the reactor were assessed by measuring COD and dye concentrations in the flow using standard methods. Results showed that average dye removal efficiency in the anaerobic baffled system was 89.5 percent while that of COD removal was 54.5 percent. The higher dye removal efficiency of the anaerobic systems is due to their ability to break up azo bonds. It was also revealed that increasing influent dye concentration did not have any considerable effect on COD removal efficiency. The highest dye removal percentage was observed in the primary compartment of the reactor.
https://www.wwjournal.ir/article_2166_1ddda8b647234ea8cb1f752b67f2e0fd.pdf
رنگ آزو
راکتور بافلدار ABR
COD
راندمان حذف رنگ
Azo
Anaerobic Baffled Reactor
COD
Dye Removal Efficiency
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
38
46
2167
Research Paper
بررسی عملکرد راکتور بیوفیلمی بستر متحرک (MBBR) در تصفیه مخلوط فاضلابهای شهری و صنعتی مطالعه موردی: تصفیه خانه فاضلاب پرکندآباد مشهد
Performance of MBBR in the Treatment of Combined Municipal and Industrial Wastewater A Case Study: Mashhad Sewage Treatment Plant of Parkandabad
نسرین محمد یاری
1
علی بلادر
balador2003@yahoo.com
2
کارشناس ارشد مهندسی شیمی (محیط زیست)، شرکت شهرکهای صنعتی خراسان رضوی
دکترای مهندسی بهداشت محیط، شرکت آب و فاضلاب مشهد
در این تحقیق عملکرد راکتور بیوفیلمی بستر متحرک MBBRبه عنوان تلفیقی از سه سیستم لجن فعال، بستر چسبیده و بستر سیالی شده در تصفیه مخلوط فاضلابهای شهری و صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. فاضلاب ورودی به تصفیهخانه پرکندآباد مشهد مخلوطی از فاضلاب شهری و فاضلاب چندین صنعت مختلف (صنایع غذایی، نساجی، کانی فلزی، کانی غیر فلزی و ...) میباشد. برای این منظور عملکرد سیستم MBBR در یک پایلوت 100 لیتری و در شرایط آب و هوایی مشابه با تصفیهخانه پرکندآباد مشهد و در زمانهای ماند مختلف و بارهای آلودگی متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که وجود شوکهای هیدرولیکی در این تصفیهخانه یکی از مشکلات رایج میباشد در مراحل بعدی عملکرد سیستم پس از اعمال شوک هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفته است. این سیستم در زمان ماندهای بیشتر از 12 ساعت قابلیت کاهش COD در حد استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست را دارد. همچنین در زمان کوتاهی پس از اعمال شوک هیدرولیکی توانایی برگشت به حالت پایدار را دارد.
MBBR is a combination of three systems: Activated sludge, Fixed film, and Fluidized bed. This system has been designed in a manner to include the advantages of the above systems but removing most of their disadvantages. The main characteristic of the system is the growth of a biofilm on the small packing that moves through the reactor. Because of the biofilm growth on the kaldnes packing, the internal special area of the MBBR is high and around 350 m2/m3. Evidenced by reports in the literature, MBBR has been successfully used for the treatment of different industrial effluents from dairy industries, food industries, slaughter houses, paper mills, refineries, and chemical plants. In this study, the operation of MBBR in treating the combined municipal and industrial wastewater (Parkand Abad Wastewater Treatment Plant, Mashhad, Iran) is studied. The results from the pilot study revealed that MBBR was capable of reducing COD levels to 43, 57, 76% at such low hydraulic retention times of 8, 12, 24 hrs, respectively. The system was also found to be capable of handling hydraulic shocks such that the system regained its stability over a short time after the shock and that the effluent COD fluctuation before and after the shock was as low as 70 mg/l.
https://www.wwjournal.ir/article_2167_21a8c398e5ed488d13374147719bf665.pdf
راکتور بیوفیلمی بستر متحرک
آکنه
بستر سیالی شده
راکتور با جریان رو به بالا
شوک هیدرولیکی
MBBR
Acne
fluidized bed
Up Flow Reactor
Hydraulic Shock
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
47
53
2169
Research Paper
بررسی امکان پرورش گلها و ماهیهای زینتی با روش آکواپونیکس در پساب تصفیهخانه فاضلاب بوشهر در مقیاس پایلوت
Evaluation of Ornamental Flowers and Fishes Breeding in Bushehr Urban Wastewater Using a Pilot Scale Aquaponic System
علی آقارخ
agharokh@pgu.ac.ir
1
عضو هیئت علمی مرکز مطالعات و پژوهشهای دانشگاه خلیج فارس، بوشهر
در این آزمایش از 24 گونه گل زینتی به صورت آکواپونیکس و 10 گونه ماهی زینتی برای پرورش استفاده شد. هدف از اجرای این طرح استفاده هر چه بیشتر و بهتر از فاضلاب شهری است تا به طریقی بتوانیم این نوع آبهای زائد را وارد چرخه اقتصادی کنیم. به علاوه با تصفیه زیستی این نوع آبها، میزان بار آلودگی آبهای دریایی منطقه نیز کاهش خواهد یافت. در این بررسی ویژگیهای شیمیایی آب حوضچههای گلها و ماهیهای زینتی مانند هدایت الکتریکی، دمای آب، اکسیژن محلول، pH آب و کل جامدات محلول به صورت روزانه اندازهگیری شد. ویژگیهای دیگر مانند شوری، نیتریت، نیترات، آمونیاک، کل جامدات معلق، کلرید، سولفات، آهن، پتاسیم، کربنات و .... به صورت ماهانه اندازهگیری شد. در نهایت مشخص گردید که بهترین ماندگاری برای گلهای زینتی متعلق به شاهپسند، لوز، کونوکارپوس، بنجامین ابلق و فینیکس است. در مورد ماهیهای زینتی نیز که وضعیت بهتری نسبت به گلها از خود نشان دادند. بیشترین رشد متعلق به پیرانای شکم قرمز و جونیت بود.
In this study, 24 species of aquaponically grown ornamental flowers and 10 fish species were used. The purpose of the study was to put urban wastewater into economic use in an attempt to reduce contaminate loads in coastal waters through biological treatment. Certain chemical parameters of pond water such as EC, temperature, DO, pH and TDS were measured on a daily basis while parameters such as salinity, nitrate, nitrite, ammonia, TSS, chloride, sulphate, potassium, carbonate, etc. were measured on a monthly basis. It was found that Petunia hybrida, Verbena hybrida, Ficus sp., Phinix sp., and Conokarpus sp. as the ornamental flowers and Serresalmus natlerei and Junit sp. in the ornamental fish group had the highest adaptability to life and growth in urban wastewater.
https://www.wwjournal.ir/article_2169_f9198fef1215d1706c3ae3526c3dd3cd.pdf
گلهای زینتی
ماهیان زینتی
فاضلاب
آکواپونیکس
Flower
fish
Urban Wastewater
Aquaponic
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
54
62
2170
Research Paper
معرفی باکتریهای زنده لکن غیرقابل کشت (VBNC)
Introduce of Viable But Nonculturable Bacteria
مهدی حسن شاهیان
mshahi@biol.ui.ac.ir
1
روحا کسری کرمانشاهی
rkasra@yahoo.com
2
دانشجوی دکترای میکرو بیولوژی دانشگاه اصفهان
استاد میکروبیولوژی، گروه زیست شناسی، دانشگاه اصفهان
حالت زنده لکن غیر قابل کشت (VBNC)، شرایطی است که در آن باکتریها قابلیت رشد روی محیطهای باکتریولوژیک معمولی که به طور عادی در آن رشد کرده و تشکیل کلنی میدهند را از دست داده لکن هنوز زنده بوده و قادر به بازیابی فعالیت متابولیکی خود میباشند. حالت VBNC در ارزیابی سلامت عمومی، استریل بودن آب آشامیدنی و مواد دارویی و صنایع غذایی واجد اهمیت است. باکتریهای متعددی که عمدتاً پاتوژنهای انسانی میباشند میتوانند وارد این حالت شوند. باکتریها در پاسخ به تعدادی از استرسهای طبیعی از قبیل: گرسنگی، انکوباسیون خارج از دمای بهینه رشد و افزایش فشار اسمزی وارد این حالت میشوند. باکتریهایی که وارد حالت VBNC میشوند متحمل تغییرات زیاد فیزیولوژیک، ساختاری و ژنتیکی میگردند به طوری که اندازه سلولها کاهش مییابد و از فرم میلهای به کوکسی تبدیل میشوند. دیواره سلولی ضخیم شده و پپتیدوگلیکان دارای پیوندهای تقاطعی زیادی میشود. غشای سلولی تمامیت خود را حفظ مینماید، هر چند متحمل تغییرات اساسی در ساختار خود میشود. از تغییرات متابولیک میتوان کاهش رشد، کاهش در جذب مواد غذایی، کاهش در میزان تنفس و همین طور سنتز پروتئینهای جدید و باقی ماندن ATP در یک سطح ثابت را نام برد. در حالت VBNC برخی از پاتوژنها خصوصیات ویرولانس خود را حفظ میکنند. بیان ژن در سلولهای VBNC ادامه مییابد. اسیدهای نوکلئیک در فازهای اولیه که باکتری وارد حالت VBNC شده است دست نخورده باقی میماند، لکن با طولانی شدن و پایداری آن در این حالت به تدریج تجزیه میشوند. برای مطالعه حالت VBNC، از روشهای سیتولوژیک از قبیل شمارش زنده به طور مستقیم و احیای نمک تترازولیوم همچنین روشهای مولکولی مانند واکنش نسخهبرداری معکوس و پروتئین سبز فلورسنت استفاده شده است. احیاء از حالت VBNC با حذف عامل القاء کننده شروع میشود. عواملی که موجب احیاء باکتریها از فاز VBNC میشوند شامل اضافهکردن مواد غذایی و مواد شیمیایی مشخص، اضافه کردن کم سلولهای قابل رشد و پاساژ در میزبان حیوانی میباشند که برحسب نوع باکتری عامل احیاء فرق دارد. به دلیل باقی ماندن خصوصیات ویرولانس باکتریها در حالت VBNC باید توجه ویژهای به این موضوع در ارزیابی سلامت آب آشامیدنی شود.
Viable-But-Nonculturable-State (VBNC) is the condition in which bacteria fail to grow on their routine bacteriological media where they would normally grow and develop into colonies, but are still alive and capable of renewed metabolic activity. VBNC state is useful for evaluating public health and for ascertaining the sterility of drinking water, pharmaceuticals, and foodstuff. A number of bacteria, mostly pathogenic to humans, have been proved to enter into this state in response to natural stresses such as starvation, incubation out of optimum growth temperature, increased osmotic pressure, etc. Once in the VBNC state, they undergo various physiological, structural, and genetic alterations. These alterations result in reduced cell size, conversion from bacilli to coccid, thickened cell walls, and peptidoglycan gaining many cross links. Metabolic changes also occur that include reductions in growth, nutrient transport, and respiratory rate; biosynthesis of new protein, and ATP remaining at a constant level. It has been shown that in the VBNC state, some pathogens conserve their virulence properties. Gene expression continues in the VBNC cell. Nucleic acids remain intact in the early VBNC phase but they gradually undergo degradation with prolonged VBNC. Cytological methods such as direct viable count and reduction of tetrazolium salts, and molecular methods such as reverse transcription polymerase chain reaction and green fluorescent protein have been used for the study of VBNC. Resuscitation from VBNC state starts when the inducing factor(s) is/are lifted. Factors that help the resuscitation of VBNC bacteria include addition of certain nutrients and chemicals, introduction of a few culturable cells into the VBNC cell population, and passage through the animal host. As virulence properties are sustained during the VBNC phase, special care must be paid when evaluating sterility of drinking water.
https://www.wwjournal.ir/article_2170_738a0daf524fef9d01676f028f523f1b.pdf
حالت VBNC
باکتری
بیماریزایی
گرسنگی
آب آشامیدنی
VBNC Phase
Bacterium
virulence
starvation
Drinking Water
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
63
67
2171
Technical Note
طراحی و عملکرد یک سیستم بیوفیلتر بارقوی در تجزیه مواد آلی پسابهای صنعتی در مقیاس آزمایشگاهی
Design and Performance of a Strong Load Biofilter System for Degrading Organic Load in Industrial Effluents on the Lab Scale
ناهید رستاخیز
na.rastakhiz @ yahoo.com
1
سید مهدی برقعی
2
شبنم تجربهکار
3
عضو هیئت علمی بخش شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان
استاد دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف
عضو هیئت علمی بخش شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان
با توجه به وجود مواد آلی در پسابهای صنعتی و روند رو به افزایش آنها و اهمیت تجزیه این مواد و کاستیهای روشهای قبلی برای تجزیه آنها و به منظور طراحی و تعیین عملکرد یک سیستم بیوفیلتر، این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی در مرکز تحقیقات مهندسی بیوشیمی و کنترل محیط زیست دانشگاه صنعتی شریف انجام شد. تحقیق مزبور در مرحله اول برای طراحی و ساخت سیستم به روش مقدماتی و در فاز دوم برای تعیین عملکرد به روش تجربی انجام گرفت. سیستم بیوفیلتر به ارتفاع 3 متر و قطر داخلی 15 سانتیمتر به کار برده شد و تأثیر سیستم با تهیه محلولهایی با COD متفاوت و عبور دادن از بستر فیلتر تعیین گردید. در مدت شش ماه تحقیق تجربی پنج محلول با CODهای متفاوت تهیه و از بستر فیلتر عبور داده شد و میزان COD پساب خروجی تعیین گردید. آزمایشهای انجام شده روی پساب خروجی نشان داد که میزان بارگذاری مواد آلی برحسب کیلوگرم COD بر مترمکعب بر ساعت پساب ورودی به بیوفیلتر به عنوان یک عامل مهم بر درصد حذف COD نقش دارد و در عمل پس از عبور پساب با میزان بارگذاری 51/24کیلوگرم بر مترمکعب بر ساعت مواد آلی از بستر فیلتر میزان حذف آلودگی برابر 75 درصد بود. سیستم بیوفیلتر بار قوی به کار گرفته شده در این تحقیق قادر به تجزیه مواد آلی پسابهای صنعتی حاصل از کارخانههای قند میباشد و این تحقیق تجربی به مقایسه سیستم مورد اشاره با سایر سیستمهای استاندارد متعارف تصفیه پسابهای صنعتی پرداخته است.
Organic substances are typically found increasingly in industrial wastewaters calling for techniques for their degradation. Methods currently used are inadequate. This study was performed to design and determine the efficiency of a biofilter system on the laboratory scale in the Center for Biochemical Research and Ecological Control, Sharif University of Technology. Design and manufacture of the system was accomplished using the exploratory method while the experimental method was used in determining the procedure for the second phase. A biofilter, 3 meters high and 15 cm across, was used for the purposes of this study. The efficiency of the system was determined by preparing solutions with different COD levels to be passed through the filter column. During the six months of experiments, solutions with different COD levels were prepared and passed on the filter column to measure the effluent COD. It was found that the speed of wastewater passing through the filter column and the initial wastewater COD level were effective parameters in COD removal. Finally, wastewater with an organic load of 51.24 kg/m3/h was passed through the 3-m high filter column and a removal efficiency of 75% was obtained. It seems that the strong-load biofilter can satisfactorily be used in the degradation of organic substances in industrial effluents. Comparisons were made between the biofilter used in this study and conventional filters used for industrial effluents
https://www.wwjournal.ir/article_2171_de76380759034142fdadab0e8d2dc33a.pdf
بیوفیلتر
پساب صنعتی
پکینگ
بیوماس
Biofilter
Industrial Wastewater
Packing
Biomass
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2008-03-01
19
1
68
73
2172
Research Paper
معادلات مستقیم برای تعیین عمق ثانویه و افت انرژی پرش هیدرولیکی در کانالهای ذوزنقهای با شیب کم
Direct Equations for Sequent Depth and Energy Loss of Hydraulic Jump in Low Slope Trapezoidal Channel
بهنام شفیعی ثابت
behnamshafiei@yahoo.com
1
مجید توانگری
2
غلامعباس بارانی
3
محمد جواد خانجانی
4
عضو هیئت علمی دانشگاه گیلان، دانشجوی دکترای عمران- سازههای هیدرولیکی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
دانشجوی دکترای عمران- سازههای هیدرولیکی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
استاد بخش مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنرکرمان
استاد بخش مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنرکرمان
طراحی کانالها و حوضچههای آرامش مستلزم تعیین عمق ثانویه و افت انرژی پرش هیدرولیکی میباشد. حل معادلات اندازه حرکت و انرژی در یک کانال با مقطع ذوزنقهای دارای شیب کم با روشهای پیچیده سعی و خطا یا دیگر روشهای عددی امکان پذیر است. راه حل دیگر استفاده از منحنی نیروی مخصوص- عمق بهازای دبی مشخص یا استفاده از جدولها و نمودارهای کمکی است. در این تحقیق، ابتدا معادلات اندازه حرکت و انرژی به معادلات بیبعد تبدیل شدهاند. سپس با استفاده از نتایج حل عددی این معادلات و با آنالیز رگرسیون غیرخطی چندمتغیره، معادلات مستقیمی برای تعیین عمق ثانویه و افت انرژی پرش هیدرولیکی در کانالهای ذوزنقهای با شیب کم، پیشنهاد شده است. معادلات پیشنهادی دقت بسیار خوبی در محدوده کاربردهای مهندسی دارند و برای محدوده وسیعی از مقادیر دبی، ضریب شکل مقطع و اعداد فرود 1 تا 13 قابل استفاده میباشند.
Design of channels and stilling basins requires knowledge of various elements of hydraulic jump such as discharge, sequent depth, and energy loss. In the case of low slope trapezoidal channel, the solutions of energy and momentum equations involve tedious methods of trial and error. To solve this problem, various methods have evolved in terms of tables, graphs, and nomograms or a set of empirical equations valid only in a specific range. In this study, the energy and momentum equations are first converted to the dimensionless form. Then, nonlinear multiple regression analysis of the data set obtained from numerical solution of equations was used to develop direct explicit empirical equations for post-jump depth and energy loss in a low slope trapezoidal channel. The proposed equations for hydraulic jump elements are of high accuracy and applicable to a wide range of discharge intensity values and initial conditions without any limitations in comparison to other methods attempted so far.
https://www.wwjournal.ir/article_2172_e146de4ccad3c2373a5758a4b2dfe08c.pdf
کانالهای باز
پرش هیدرولیکی
مقطع ذوزنقهای
افت انرژی
عدد فرود